Силовой трансмиссионный ремень и ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия

Изобретение относится приводному трансмиссионному ремню. Ремень оснащен несущим работающие на растяжение элементы слоем, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем - на другой поверхности несущего слоя. Ремень имеет зубья, образованные на внутренней поверхности, и находится во фрикционном зацеплении со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. Работающие на растяжение элементы сформированы из арамидного волокна. Работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, включающей каучуковый компонент и арамидные короткие волокна. Арамидные короткие волокна встроены в вулканизированную каучуковую композицию, будучи ориентированными по направлению ширины ремня. Силовой ремень имеет относительную деформацию от около 0,5 до 0,8%, будучи сжимаемым с напряжением 2,0 Н/мм² по направлению ширины. Силовой ремень имеет относительную деформацию от 0,35 до 0,7%, будучи растягиваемым в продольном направлении с нагрузкой 2 кH. Достигается повышение надежности ремня. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к силовому трансмиссионному ремню, который представляет собой зубчатый V-образный (клиновой) ремень (в том числе двойной зубчатый клиновой ремень), имеющий множество выпуклых участков (зубьев) с заданными интервалами вдоль направления длины ремня на его внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя, и который применим в качестве ремня переменной скорости, который устраняет такое явление (расслаивание), что работающие на растяжение элементы вырываются из корпуса ремня, даже если возникает большая несоосность шкивов во время изменения скорости, и имеет улучшенный срок службы ремня; и к ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии (или ременному вариатору) с таким ремнем.

Уровень техники

Зубчатый клиновой ремень традиционно используют в качестве клиновидного ремня для CVT (бесступенчато-регулируемой трансмиссии), применяемой в мотоциклах, ATV (четырехколесных багги), снегоходах и т.п. Зубчатый клиновой ремень имеет преимущество в превосходной гибкости, и эффективно применяется в ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии со шкивами малого диаметра. Однако потребовалось дополнительное повышение устойчивости к боковому давлению и устойчивости к усталости при изгибе. В этих зубчатых клиновых ремнях часто имеют место ситуации, где в работающий на сжатие резиновый слой добавляют короткие волокна в качестве армирующего материала, чтобы повысить устойчивость ремня к боковому давлению. Кроме того, в ремне переменной скорости, поскольку возникает несоосность шкивов ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии вследствие операции изменения скорости, и к боковой поверхности ремня прилагается большая сжимающая нагрузка, износостойкость ремня оказывалась недостаточной только при добавлении коротких волокон.

Например, Патентный Документ 1 представляет резиновый клиновой ремень с зубьями, который представляет собой ремень, корпус которого снабжен адгезивным упругим слоем, имеющим встроенные в него кордовые жгуты, и фиксирующим упругие слои корпуса (работающий на сжатие резиновый слой), расположенные на верхней и нижней сторонах адгезивного упругого корпусного слоя, в котором фиксирующий упругий корпусный слой содержит хлоропреновый каучук, упрочняющий наполнитель, металлоксидный вулканизатор, бисмалеинимид и арамидные короткие волокна, причем арамидные короткие волокна ориентированы по направлению ширины ремня. В этом патентном документе модуль упругости по направлению волокон (направлению ориентации коротких волокон) повышается в результате размещения арамидных коротких волокон, обеспечивая тем самым сохранение устойчивости к боковому давлению и повышение износостойкости. Кроме того, описано, что, поскольку слишком большое количество примешанных арамидных коротких волокон заметно ухудшает устойчивость к усталости при изгибе по направлению движения ремня (устойчивость к усталости при вытягивании), количество желательно составляет 13% об. или менее. В дополнение, этот документ не раскрывает подробностей о кордовых жгутах (работающих на растяжение элементах).

Патентный Документ 2 представляет двойной зубчатый клиновой ремень, в котором применяются работающие на растяжение элементы, изготовленные из пара-арамидных волокон, причем изгибная жесткость ремня составляет от 600 до 1200 Н/мм³, и динамический модуль упругости при сжатии по направлению ширины ремня составляет 15000 Н/мм или более, или статический модуль упругости по направлению ширины ремня составляет 4000 Н/мм или более, с целью получения двойного зубчатого клинового ремня, имеющего превосходную устойчивость к усталости при изгибе без ускорения усталости работающих на растяжение элементов, выполненных из пара-арамидных волокон. Кроме того, раскрыто применение каучуковой композиции для формирования нижней образующей зубья части (работающего на сжатие резинового слоя), в которой содержится хлоропреновый каучук как основной каучуковый компонент, и в качестве коротких волокон используются пара-арамидные волокна. В примерах этого патентного документа к хлоропреновому каучуку примешивают сажу, оксид магния, оксид цинка, ускоритель вулканизации, пара-арамидные короткие волокна, и т.п, но не раскрыты подробности в отношении ускорителя вулканизации.

Патентный Документ 3 раскрывает двойной зубчатый клиновой ремень, имеющий твердость резины в работающем на растяжение резиновом слое и работающем на сжатие резиновом слое Hs (JIS A)= от 90 до 96°, и твердость резины в адгезивном резиновом слое Hs (JIS A) = от 83 до 89°, с целью улучшения устойчивости к боковому давлению, чтобы тем самым улучшить способность к передаче мощности при высоких нагрузках, в то же время с предотвращением в начальной стадии возникновения трещин и отделения каждого резинового слоя и корда. Этот патентный документ описывает, что работающий на растяжение резиновый слой и работающий на сжатие резиновый слой ремня сформированы из содержащего короткие волокна каучука, содержащего 100 частей по весу хлоропренового каучука, от 40 до 60 частей по весу упрочняющего наполнителя, от 1 до 20 частей по весу по меньшей мере одного металлоксидного вулканизатора на основе оксида цинка, оксида магния и оксида свинца, от 2 до 10 частей по весу бисмалеинимида, и арамидные короткие волокна ориентированы по направлению ширины ремня. Кроме того, описано, что работающие на растяжение элементы могут быть из любого материала, такого как волокно из нейлона, тетрона, сложного полиэфира или арамида. Кроме того, описано, что, поскольку слишком большое количество примешанных арамидных коротких волокон заметно ухудшает устойчивость к усталости при изгибе (устойчивость к усталости при вытягивании) по направлению длины ремня, количество желательно составляет 13% об. или менее.

То есть, эти патентные документы представляют зубчатый клиновой ремень с использованием пара-арамидных волокон в качестве работающих на растяжение элементов, и с использованием содержащей короткие волокна каучуковой композиции, содержащей хлоропреновый каучук, имеющий примешанные к нему бисмалеинимид и арамидные волокна, в качестве работающих на растяжение и на сжатие резиновых слоев.

Однако эти патентные документы не имеют отношения к силовому трансмиссионному ремню, применимому в условиях несоосности шкивов, и не предусматривают регулирования механических характеристик работающих на растяжение элементов. В частности, работающие на растяжение элементы встроены так, чтобы уменьшать удлинение по направлению длины ремня, и не предусматривается контроль несоосности шкивов приданием растяжимости. Кроме того, представляется, что эти патентные документы не предусматривают взаимосвязи между несоосностью шкивов и износостойкостью ремня. Поэтому в этом зубчатом клиновом ремне с целью не допустить ускорения усталости работающих на растяжение элементов, выполненных из пара-арамидных волокон, и для улучшения устойчивости к усталости при изгибе, заданы изгибная жесткость ремня и динамический модуль упругости при сжатии по направлению ширины ремня или статический модуль упругости по направлению ширины ремня. Кроме того, с целью повышения устойчивости к боковому давлению, чтобы тем самым улучшить способность к передаче мощности при высоких нагрузках, в то же время с предотвращением в начальной стадии возникновения трещин и отделения каждого резинового слоя и корда, детерминируется твердость резины работающего на растяжение резинового слоя и работающего на сжатие резинового слоя, и твердость резины адгезивного резинового слоя. Другими словами, эти патентные документы имеют целью улучшение устойчивости к усталости при изгибе или улучшение устойчивости к боковому давлению (жесткости по направлению ширины ремня), тем самым улучшая способность к передаче мощности при высоких нагрузках. Таким образом, для обеспечения передачи мощности при высоких нагрузках было необходимо повысить жесткость по направлению ширины ремня и модуль упругости при растяжении в продольном направлении ремня. Однако чрезмерное повышение жесткости и модуль упругости при растяжении делает затруднительным поглощение сжимающего напряжения деформированием по направлению ширины ремня во время, когда ремень подвергается сильному боковому давлению от шкивов, когда во время изменения скорости возникает высокая несоосность шкивов. В результате этого, продолжительность пробега до возникновения расслаивания, при котором работающие на растяжение элементы вырываются из корпуса ремня, является короткой, приводя к сокращению срока службы ремня.

Патентные документы

Патентный Документ 1: JP-B-Н05-63656;

Патентный Документ 2: JP-А-2005-265106; и

Патентный Документ 3: Японский Патент № 3734915.

Задачи, решаемые изобретением

Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание силового трансмиссионного ремня, способного предотвращать проявление расслаивания, даже когда возникает сильная несоосность шкивов в ходе изменения скорости, для улучшения срока службы ремня; и ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии, оснащенной этим ремнем.

Средства решения задач

В результате обстоятельных исследований для решения указанной задачи, авторы настоящего изобретения нашли, что, если рассчитывать жесткость ремня по направлению ширины таким образом, чтобы она была слегка меньшей по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем, и проектировать удлинение ремня в продольном направлении во время приложения предварительно заданной нагрузки так, чтобы оно было слегка большим сравнительно с традиционным силовым трансмиссионным ремнем с использованием арамидных работающих на растяжение элементов, тем самым преднамеренно регулировать ремень так, чтобы он легко деформировался при сжатии по направлению ширины, и делать ремень легко удлиняющимся в продольном направлении, ремень может поглощать сжимающую нагрузку по направлению ширины ремня и растягивающую нагрузку в продольном направлении ремня, создаваемые при изменении скорости, и может реагировать на несоосность шкивов, и может быть сделано более продолжительным время до возникновения явления расслаивания с вырыванием работающих на растяжение элементов из корпуса ремня, улучшая тем самым срок службы ремня, и в результате авторы настоящего изобретения выполнили настоящее изобретение.

То есть, настоящим изобретением представлен силовой трансмиссионный ремень с работающими на растяжение элементами, проходящими в продольном направлении ремня, несущим работающие на растяжение элементы слоем в контакте по меньшей мере с частью работающих на растяжение элементов, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем, сформированным на другой поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, который имеет многочисленные зубья, образованные на внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя вдоль продольного направления ремня с заданными интервалами, и который может быть введен во фрикционное зацепление со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. В этом силовом трансмиссионном ремне работающие на растяжение элементы сформированы из арамидного волокна, работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, включающей каучуковый компонент и арамидные короткие волокна, и арамидные короткие волокна встроены в вулканизированную каучуковую композицию, будучи ориентированными по направлению ширины ремня. Кроме того, силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от около 0,5 до 0,8%, при сжатии с напряжением 2,0 Н/мм² по направлению ширины, и силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от 0,35 до 0,7%, будучи растягиваемым в продольном направлении с нагрузкой 2 кH. Арамидное волокно работающих на растяжение элементов может представлять собой поли-пара-фенилентерефталамидное волокно. Каучуковый компонент работающего на сжатие резинового слоя может представлять собой хлоропреновый каучук. Вулканизированная каучуковая композиция работающего на сжатие резинового слоя может дополнительно содержать бисмалеинимид. Содержание арамидных коротких волокон предпочтительно составляет от 10 до 40 частей по массе, и содержание бисмалеинимида предпочтительно составляет от около 1 до около 15 частей по массе на 100 частей по массе резинового компонента. Работающий на сжатие резиновый слой может быть сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, имеющей изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигает 10%, от 3,5 до 6,0 МПа, когда вулканизацию в прессе выполняют при температуре 160°С под давлением 2,0 МПа в течение 20 минут. Силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению может быть использован в бесступенчато-регулируемой трансмиссии.

Настоящее изобретение также включает ременную бесступенчато-регулируемую трансмиссию, содержащую: бесступенчато-регулируемую трансмиссию (А), содержащую два шкива, каждый из которых имеет вращающийся вал (А1), неподвижную щеку (А2) шкива и подвижную щеку (А3) шкива; и силовой трансмиссионный ремень (В), причем вращающиеся валы (А1) двух шкивов размешены параллельно друг другу, на каждом вращающемся валу (А1) смонтирована неподвижная щека (А2) шкива таким образом, чтобы вращаться вместе с вращающимся валом как единое целое, подвижная щека (А3) шкива установлена так, чтобы быть обращенной к неподвижной щеке шкива с образованием ручья V-образной формы и быть подвижной по продольному направлению вращающегося вала, и силовой трансмиссионный ремень (В) зажат между щеками двух шкивов, и причем силовой трансмиссионный ремень (В) представляет собой силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению.

Преимущества изобретения

В настоящем изобретении, благодаря тому, что жесткость по направлению ширины ремня рассчитана так, чтобы быть слегка меньшей по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем, и удлинение в продольном направлении ремня во время приложения предварительно заданной нагрузки рассчитано так, чтобы быть слегка бóльшим по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем с использованием арамидных работающих на растяжение элементов, тем самым с преднамеренным регулированием ремня так, чтобы он легко деформировался при сжатии по направлению ширины, и делая ремень легко удлиняющимся в продольном направлении, может быть предотвращено возникновение расслаивания, даже если возникает большая несоосность шкивов при изменении скорости, с улучшением тем самым срока службы ремня.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример зубчатого клинового ремня с нарезным бортом согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - схематический вид в перспективе, иллюстрирующий один пример двойного зубчатого клинового ремня согласно настоящему изобретению;

Фиг. 3 - схематический вид бесступенчато-регулируемой трансмиссии;

Фиг. 4 - схематический вид в перспективе для разъяснения метода измерения изгибного напряжения, когда деформация по направлению толщины составляет 10%; и

Фиг. 5 - схематический вид в перспективе для разъяснения метода измерения деформации, когда ремень был подвергнут сжатию по направлению ширины.

Способ осуществления изобретения

Силовой трансмиссионный ремень

Силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению снабжен работающими на растяжение элементами, проходящими в продольном направлении ремня, несущим работающие на растяжение элементы слоем (адгезивным резиновым слоем) в контакте с по меньшей мере частью работающих на растяжение элементов, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем, сформированным на другой поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя. На внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя вдоль продольного направления ремня образованы многочисленные выпуклые участки (зубья) с заданным интервалом, и ремень вводится во фрикционное зацепление со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. Такой силовой трансмиссионный ремень включает зубчатый ремень, имеющий зубья, сформированные только на работающем на сжатие резиновом слое, и двойной зубчатый ремень, имеющий подобные зубья, сформированные на наружной окружной поверхности работающего на растяжение резинового слоя, в дополнение к работающему на сжатие резиновому слою. Зубчатый ремень предпочтительно представляет собой клиновой ремень, в котором боковая поверхность работающего на сжатие резинового слоя находится в контакте со шкивами (в частности, ремень переменной скорости, применяемый в силовой передаче, в которой передаточное число силовой передачи может изменяться непрерывно во время движения ремня). Примеры зубчатого клинового ремня включают зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом и двойной зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом.

Фиг. 1 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример силового трансмиссионного клинового ремня (зубчатого клинового ремня с нарезным бортом) согласно настоящему изобретению. В этом примере силовой трансмиссионный клиновой ремень содержит работающие на растяжение элементы 2, встроенные в несущий работающие на растяжение элементы слой 1, работающий на сжатие резиновый слой 3, наслоенный на одну поверхность несущего работающие на растяжение элементы слоя 1, и работающий на растяжение резиновый слой 4, наслоенный на другую поверхность несущего работающие на растяжение элементы слоя 1. Работающие на растяжение элементы 2 целиком встроены в такой форме, что они размещены послойно между парой верхнего и нижнего резиновых листов для несущих работающие на растяжение элементы слоев, и размещены друг рядом с другом с заданным шагом параллельно продольному направлению ремня. Кроме того, на работающий на сжатие резиновый слой 3 наслоена армирующая ткань 5, и зубья 6 сформированы с помощью пресс-формы с зубьями. Форма поперечного сечения каждого зуба 6 в продольном направлении ремня представляет собой форму горки (приблизительно полукруглую форму) или трапециевидную форму. То есть, каждый зуб 6 выступает в форме поперечного сечения горки или в трапециевидной форме из днища зуба по направлению толщины ремня. Слоистая структура из работающего на сжатие резинового слоя 3 и армирующей ткани 5 сформирована в виде цельной конструкции вулканизацией слоистой заготовки из армирующей ткани и листа работающего на сжатие каучукового слоя (невулканизированного каучукового листа). Форма поперечного сечения по направлению ширины ремня представляет собой трапециевидную форму, в которой ширина ремня уменьшается по направлению к внутренней окружной стороне ремня от его наружной окружной стороны.

Фиг. 2 представляет схематический вид в перспективе, иллюстрирующий один пример двойного зубчатого клинового ремня. Двойной зубчатый клиновой ремень представляет собой зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом, в котором работающий на сжатие резиновый слой 13 и работающий на растяжение резиновый слой 14 сформированы на обеих поверхностях несущего работающие на растяжение элементы слоя 11, имеющего встроенные в него работающие на растяжение элементы 12, соответственно, зубья 16 и 17 сформированы на работающем на сжатие резиновом слое 13 и работающем на растяжение резиновом слое 14, соответственно. Хотя это не иллюстрировано, в этом ремне армирующая ткань нанесена на поверхности работающего на растяжение резинового слоя 14 и работающего на сжатие резинового слоя 13.

Высота и шаг зубьев являются такими же, как в традиционном зубчатом клиновом ремне. В работающем на сжатие резиновом слое высота зубьев может составлять от около 50 до 95% (в частности, от 60 до 80%) толщины всего работающего на сжатие резинового слоя, и шаг зубьев (расстояние между центральными участками соседних зубьев) может составлять от около 50 до 250% (в частности, от 80 до 200%) высоты зубьев. Ситуация с формированием зубьев на работающем на растяжение резиновом слое является такой же, как описано выше.

Работающие на растяжение элементы

Для работающих на растяжение элементов достаточно, если только часть их находится в контакте с несущим работающие на растяжение элементы слоем (адгезивным резиновым слоем), и они не ограничиваются вариантом исполнения, где работающие на растяжение элементы встроены в несущий работающие на растяжение элементы слой. Возможен вариант исполнения, в котором работающие на растяжение элементы встроены между несущим работающие на растяжение элементы слоем и работающим на растяжение резиновым слоем, и возможен вариант исполнения, где работающие на растяжение элементы встроены между несущим работающие на растяжение элементы слоем и работающим на сжатие резиновым слоем. Из этих вариантов исполнения предпочтителен вариант исполнения, в котором работающие на растяжение элементы встроены в несущий работающие на растяжение элементы слой, потому, что может быть предотвращено расслаивание.

Работающие на растяжение элементы влияют на модуль упругости при растяжении по направлению длины ремня, и сформированы из арамидного волокна. Арамидное волокно предпочтительно представляет собой волокно на основе полностью ароматического полиамида, полученного из ароматического диамина и ароматической дикарбоновой кислоты.

Примеры ароматического диамина включают арилендиамин, такой как фенилендиамин, диаминотолуол, ксилилендиамин, 1,4-нафталиндиамин, и бифенилендиамин; простой бис(аминоарил)эфир, такой как простой бис(4-аминофенил)эфир и простой 3,4'-диаминодифениловый эфир; бис(аминоарил)кетон, такой как бис(4-аминофенил)кетон; бис(аминоарил)сульфон, такой как бис(4-аминофенил)сульфон; и бис(аминоарил)алкан, такой как диаминодифенилметан, бис(4-амино-3-этилфенил)метан, бис(4-амино-3-метилфенил)метан, и 2,2'-бис(4-аминофенил)пропан. Эти ароматические диамины могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их. Из них предпочтителен симметричный диамин, в котором аминогруппы расположены симметрично, такой как пара-фенилендиамин.

Примеры ароматической дикарбоновой кислоты включают арилендикарбоновую кислоту или ангидрид этой кислоты, такую как фталевая кислота, фталевый ангидрид, изофталевая кислота, терефталевая кислота, и нафталиндикарбоновая кислота (2,6-нафталиндикарбоновая кислота, 1,6-нафталиндикарбоновая кислота, и тому подобные); и биарилендикарбоновую кислоту, такую как 4,4'-бифенилдикарбоновая кислота. Эти ароматические дикарбоновые кислоты могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их. Из них предпочтительна симметричная дикарбоновая кислота, в которой карбоксильные группы позиционированы симметрично, такая как терефталевая кислота.

Арамидное волокно предпочтительно представляет собой пара-арамидное волокно, из тех соображений, что оно имеет надлежащую растяжимость и может корректировать деформацию до надлежащего диапазона, когда силовой трансмиссионный ремень растягивают при заданной нагрузке по направлению длины. В особенности предпочтительным является поли-пара-фенилентерефталамидное волокно.

Поли-пара-фенилентерефталамидная смола, из которой состоит поли-пара-фенилентерефталамидное волокно, содержит сложный гомо- или сополиэфир, содержащий поли-пара-фенилентерефталамидную структурную единицу в качестве основного компонента в пропорции, например, 50% мол. или более, предпочтительно от 80 до 100% мол., и еще более предпочтительно от 90 до 100% мол. (в частности, от 95 до 100% мол.). Примеры пригодного к сополимеризации мономера, составляющего сложный сополиэфир, включают ароматический диамин (простой 3,4'-диаминодифениловый эфир, и т.д.) и ароматическую дикарбоновую кислоту (изофталевую кислоту, и т.д.). Имеющиеся в продаже на рынке поли-пара-фенилентерефталамидные волокна включают поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (например, «TWARON» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Teijin Limited, и «KEVLAR» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Du Pont-Toray Co., Ltd.), сополимерное волокно из поли-пара-фенилентерефталамида и 3,4'-оксидифенилентерефталамида (например, «TECHNORA» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Teijin Limited), и тому подобные. Из них в особенности предпочтительно поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (типа стандартного модуля упругости) с той точки зрения, что деформация, когда силовой трансмиссионный ремень растягивают при предварительно заданной нагрузке по направлению длины, может быть отрегулирована до надлежащего диапазона.

Сырьевая пряжа из арамидного волокна (арамидных работающих на растяжение элементов) должна была иметь только прочность, долговечную при движении силового трансмиссионного ремня, и ее пример включает мультифиламентную пряжу, содержащую монофиламент из арамидного волокна (арамидная мультифиламентная пряжа).

Арамидная мультифиламентная пряжа должна содержать только многочисленные монофиламентные нити, и может содержать монофиламентные нити в количестве, например, от 100 до 5000, предпочтительно от 500 до 4000, и более предпочтительно от 1000 до 3000, из соображений долговечности силового трансмиссионного ремня.

Средняя тонина монофиламентной нити составляет, например, от 1 до 10 децитекс, предпочтительно от 1,2 до 8 децитекс, и более предпочтительно от 1,5 до 5 децитекс.

Арамидная мультифиламентная пряжа может быть использована без связывания монофиламентных нитей между собой в жгуты (например, расплетенных), и может быть применена со связыванием многочисленных монофиламентных нитей с помощью связующего средства (например, скруткой, перемешиванием, скреплением, и т.д.).

Крученая пряжа (или корд) может представлять собой однонаправленную крученую пряжу, включающую многочисленные монофиламентные нити в качестве одинарного волокна, в которой по меньшей мере одно одинарное волокно является правокрученым (S-крученым) или левокрученым (Z-крученым). Одинарное волокно может содержать монофиламентные нити в количестве, например, от 10 до 2000, предпочтительно от 100 до 1800, и более предпочтительно от 500 до 1500, из соображений прочности. Средняя тонина нитей одинарного волокна может составлять, например, от 500 до 3000 децитекс, предпочтительно от 1000 до 2500 децитекс, и более предпочтительно от 1500 до 2000 децитекс.

Как правило, однонаправленная крученая пряжа часто содержит одинарные волокна в количестве от 1 до 6, предпочтительно от 1 до 4, и более предпочтительно от 1 до 3 (например, от 1 до 2). В случае, где однонаправленная крученая пряжа содержит многочисленные одинарные волокна, многочисленные одинарные волокна часто объединены в жгуты (распределены равномерно) и скручены.

Однонаправленная крученая пряжа может представлять собой, например, мягкую крученую пряжу или среднекрученую пряжу (в частности, мягкую крученую пряжу). Число кручений однонаправленной крученой пряжи составляет, например, от 20 до 50 витков/м, предпочтительно от 25 до 45 витков/м, и более предпочтительно от 30 до 40 витков/м. В однонаправленной крученой пряже коэффициент крутки (T.F.), представленный нижеследующим уравнением (1), может составлять, например, от 0,01 до 1, и предпочтительно от 0,1 до 0,8.

Коэффициент крутки = [число кручений (витков/м) × √общая тонина (текс)]/960 (1)

Крученая пряжа предпочтительно представляет собой пряжу, полученную конечной скруткой многочисленных нитей однонаправленной крученой пряжи в качестве первой крученой пряжи (например, органсин (ворсистая пряжа), крученая пряжа «Koma», или пряжа «Lang lay»), с позиции дополнительного повышения прочности, и может представлять собой крученую пряжу, полученную конечной скруткой однонаправленной крученой пряжи и одинарного волокна в качестве первой крученой пряжи (например, штопорная пряжа). Число первой крученой пряжи, составляющей эти крученые пряжи, может составлять, например, от 2 до 5, предпочтительно от 2 до 4, и более предпочтительно от 2 до 3. Кроме того, направление однонаправленной крученой пряжи (направление первой скрутки) и направление конечной скрутки может быть либо одним и тем же направлением, либо обратным направлением, и предпочтительно одинаковое направление (параллельная скрутка) с позиции устойчивости к усталости при изгибе.

Число кручений при конечной скрутке является важным для регулирования деформации, когда ремень растягивают по направлению длины под нагрузкой 2 кH. Число кручений при конечной скрутке может составлять, например, от 50 до 200 витков/м, предпочтительно от 80 до 180 витков/м, и более предпочтительно от 100 до 150 витков/м. При конечной скрутке коэффициент крутки, представленный указанным уравнением (1), может составлять, например, от 0,5 до 6,5, предпочтительно от 0,8 до 5, и более предпочтительно от 1 до 4.

Средний диаметр сырьевой пряжи в арамидных работающих на растяжение элементах может составлять, например, от 0,2 до 2,5 мм, предпочтительно от 0,4 до 2 мм, и более предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм.

Чтобы повысить прочность сцепления с каучуковым компонентом, работающие на растяжение элементы могут быть обработаны с использованием разнообразных воздействий для усиления адгезии, например, обработкой жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации фенолов и формалина (форполимер фенольной смолы новолачного или резольного типа, и т.д.), обработкой жидкостью, содержащей каучуковый компонент (латекс), обработкой жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации и каучуковый компонент (латекс), или обработкой жидкостью, содержащей реакционноспособное соединение (адгезивное соединение), такое как силановый сшивающий реагент, эпоксидное соединение (эпоксидную смолу, и т.д.), или изоцианатное соединение. В предпочтительной адгезионной обработке работающие на растяжение элементы могут быть подвергнуты адгезионной обработке с использованием обработки жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации и каучуковый компонент (латекс), в частности, по меньшей мере жидкостью с резорцин-формальдегидным латексом (RFL). Как правило, при адгезионной обработке волокна погружают в RFL-жидкость, с последующим нагреванием и высушиванием, тем самым на поверхности может быть образован равномерный адгезивный слой. Примеры латекса в RFL-жидкости включают хлоропреновый каучук, бутадиен-стирол-винилпиридиновый тройной сополимер, гидрированный нитрильный каучук (H-NBR), и нитрильный каучук (NBR). Эти обрабатывающие жидкости могут быть использованы в их комбинации. Например, работающие на растяжение элементы могут быть подвергнуты такой адгезионной обработке, как предварительная обработка (предварительное погружение) традиционным адгезивным компонентом, таким как реакционноспособное соединение (адгезивное соединение), такое как эпоксидное соединение (эпоксидная смола, и т.д.) или изоцианатное соединение, или обработка каучуковой пастой (наружное покрытие) после RFL-обработки, и затем обработаны RFL-жидкостью.

Работающий на сжатие резиновый слой и работающий на растяжение резиновый слой

(1) Каучуковый компонент

Примеры каучукового компонента, содержащегося в вулканизированной каучуковой композиции, формирующей работающий на сжатие резиновый слой и работающий на растяжение резиновый слой, включают вулканизируемые или сшиваемые каучуки, например, диеновый каучук (натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутилкаучук, хлоропреновый каучук, бутадиен-стирольный каучук (SBR), акрилонитрил-бутадиеновый каучук (нитрильный каучук), акрилонитрил-хлоропреновый каучук, или гидрированный нитрильный каучук, и т.д.), этилен-α-олефиновый эластомер, хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, алкилированный хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, эпихлоргидринный каучук, акриловый каучук, силиконовый каучук, уретановый каучук, и фторкаучук. Эти каучуковые компоненты могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их.

Из них предпочтительны этилен-α-олефиновый эластомер (этилен-α-олефиновый каучук, такой как этилен-пропиленовый каучук (EPR) или этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), и хлоропреновый каучук, и в особенности предпочтителен хлоропреновый каучук по тем соображениям, что легко регулируется до надлежащего диапазона деформация сжатия работающего на сжатие резинового слоя по направлению ширины ремня. Пропорция хлоропренового каучука в каучуковой композиции может составлять около 50% масс. или более (в частности, от 80 до 100% масс.). Хлоропреновый каучук может быть модифицированного серой типа, или может быть не модифицированного серой типа.

(2) Короткое волокно

Вулканизированная каучуковая композиция, формирующая работающий на сжатие резиновый слой, содержит короткие волокна в дополнение к каучуковому компоненту, и предпочтительно, чтобы работающий на растяжение резиновый слой также содержал короткие волокна. В качестве коротких волокон применяют арамидные короткие волокна из тех соображений, что они являются жесткими по направлению ширины ремня и имеют высокие прочность и модуль упругости. Кроме того, арамидные короткие волокна проявляют высокое сопротивление истиранию.

В работающем на сжатие резиновом слое арамидные короткие волокна ориентированы вдоль направления ширины ремня. В случае, где работающий на растяжение резиновый слой содержит арамидные короткие волокна, предпочтительно, чтобы арамидные короткие волокна также были ориентированы вдоль направления ширины ремня. Как правило, способ ориентирования арамидных коротких волокон по направлению ширины ремня представляет собой, например, способ прокатки под давлением, прилагаемым валками.

В качестве арамидных коротких волокон могут быть использованы арамидные короткие волокна, показанные в качестве примера для арамидных работающих на растяжение элементов. Среди имеющихся в продаже на рынке продуктов может быть применено, например, поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (например, «TWARON (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited, и «KEVLAR (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Du Pont-Toray Co., Ltd.), сополимерное волокно из поли-пара-фенилентерефталамида и 3,4'-оксидифенилентерефталамида (например, «TECHNORA (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited), и поли-мета-фениленизофталамидное волокно, то есть, мета-типа (например, «CONEX (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited, и «NOMEX (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Du-Pont). Из них предпочтительно то же поли-пара-фенилентерефталамидное волокно, что и в арамидных работающих на растяжение элементах, и в особенности предпочтительно поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (типа стандартного модуля упругости) с той точки зрения, что оно имеет такие свойства, как низкий модуль упругости при растяжении, может поддерживаться надлежащая жесткость по направлению ширины ремня, и надлежащим образом может поглощаться сжимающая нагрузка по направлению ширины ремня.

Средняя длина арамидных коротких волокон составляет, например, от 1 до 20 мм, предпочтительно от 2 до 15 мм, и более предпочтительно от 3 до 10 мм, и средний диаметр волокон в них составляет, например, от 5 до 50 мкм, предпочтительно от 7 до 40 мкм, и более предпочтительно от 10 до 35 мкм.

Арамидные короткие волокна могут быть подвергнуты адгезионной обработке (или поверхностной обработке) таким же образом, как в работающих на растяжение элементах. Подобно арамидным работающим на растяжение элементам, арамидные короткие волокна предпочтительно подвергают адгезионной обработке по меньшей мере RFL-жидкостью.

Содержание арамидных коротких волокон составляет, например, от 10 до 40 частей по массе, предпочтительно от 15 до 35 частей по массе, и более предпочтительно от 20 до 30 частей по массе, на 100 частей по массе каучукового компонента. Когда содержание арамидных коротких волокон является слишком низким, жесткость по направлению ширины ремня снижается, и легко возникает деформация вследствие уменьшения устойчивости к боковому давлению, и в результате этого становится коротким срок службы ремня. С другой стороны, когда содержание является слишком большим, снижаются устойчивость к усталости при изгибе работающего на сжатие резинового слоя и работающего на растяжение резинового слоя (в особенности работающего на сжатие резинового слоя) (работающий на сжатие резиновый слой становится твердым, и возрастает изгибное напряжение), и в результате этого повышается износ при изгибе в состоянии, в котором диаметр изгиба ремня является малым, и ухудшается характеристика экономии топлива.

Пропорция арамидных коротких волокон является весьма важным фактором для регулирования деформации, когда ремень сжимается при напряжении 2,0 Н/мм² по направлению ширины на величину от 0,5 до 0,8%, и благодаря этому фактору силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению достигает таких характеристик, что может сохраняться жесткость по направлению ширины ремня, и может поглощаться сжимающая нагрузка по направлению ширины ремня. Когда в качестве арамидных коротких волокон выбирают поли-пара-фенилентерефталамидные волокна, и корректируют до вышеуказанной пропорции, могут быть легко достигнуты указанные характеристики ремня.

Вулканизированная каучуковая композиция, формирующая работающий на сжатие резиновый слой и работающий на растяжение резиновый слой, может содержать другие короткие волокна в дополнение к арамидным коротким волокнам. Примеры других коротких волокон включают синтетические волокна, такие как полиолефиновые волокна (полиэтиленовые волокна или полипропиленовые волокна, и т.д.), полиамидные волокна (волокна из полиамида-6, волокна из полиамида-66 или волокна из полиамида-46, и т.д.), полиалкиленарилатные волокна [С_2-4-алкилен-С_6-14-арилатные волокна, такие как полиэтилентерефталатные (PET) волокна или полиэтиленнафталатные (PEN) волокна, и т.д.], винилоновые волокна, волокна из поливинилового спирта, и волокна из поли-пара-фенилен-бензобисоксазола (PBO); натуральные волокна, такие как хлопок, пенька и шерсть; и неорганические волокна, такие как углеродные волокна. Средняя длина и средний диаметр волокон в других коротких волокнах может быть таким же, как в арамидных коротких волокнах, и другие короткие волокна могут быть подвергнуты адгезионной обработке подобным образом, как арамидные короткие волокна.

Когда каучуковая композиция содержит другие короткие волокна, совокупное количество арамидных коротких волокон и других коротких волокон составляет, например, от 15 до 45 частей по массе, предпочтительно от 20 до 40 частей по массе, и более предпочтительно от 25 до 35 частей по массе, на 100 частей по массе каучуковой композиции. Когда содержание коротких волокон является слишком высоким, снижается диспергируемость коротких волокон в каучуковой композиции, приводя к плохой дисперсности, и существует возможность возникновения трещин в работающем на сжатие резиновом слое или работающем на растяжение резиновом слое на ранней стадии, начиная с этого участка.

(3) Другие добавки

При необходимости, вулканизированная каучуковая композиция для формирования работающего на сжатие резинового слоя и работающего на растяжение резинового слоя может содержать вулканизирующий агент или сшивающий агент (или добавку типа сшивающего реагента), вспомогательный сшивающий агент, вспомогательный вулканизатор, ускоритель вулканизации (например, тиурамовый ускоритель, такой как тетраметилтиурамдисульфид (TMTD) или дипентаметилентиурамдисульфид (DPTT), тиазоловый ускоритель, такой как 2-меркаптобензотиазол, сульфенамидный ускоритель, такой как N-циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид (CBS), гуанидины, и мочевинный или тиомочевинный ускоритель), замедлитель вулканизации (например, оксид цинка, оксид магния, оксид кальция, оксид бария, оксид железа, оксид меди, оксид титана, или оксид алюминия), усилитель (сажу, или оксид кремния, такой как гидратированный кремнезем, и т.д.), наполнитель (глину, карбонат кальция, тальк или слюду, и т.д.), умягчитель (например, масла, такие как парафиновое масло или нафтеновое масло), эмульгатор или технологическую добавку (стеариновую кислоту, металлическую соль стеариновой кислоты, воск, или парафин, и т.д.), противостаритель (антиоксидант, термический противостаритель, предохраняющую от растрескивания добавку, или антиозонант, и т.д.), окрашивающую добавку, усилитель клейкости, пластификатор, связующий агент (силановый связующий реагент, и т.д.), стабилизатор (поглотитель ультрафиолетового излучения или термический стабилизатор, и т.д.), огнезащитный состав, антистатик, и тому подобные. В качестве сшивающего реагента может действовать оксид металла.

В качестве вулканизирующего или сшивающего реагента могут быть применены стандартные компоненты, в зависимости от типа каучуковой композиции. Когда каучуковая композиция представляет собой хлоропреновый каучук, в качестве вулканизирующего или сшивающего реагента может быть использован оксид металла (оксид магния или оксид цинка, и т.д.). Оксид металла может быть применен в сочетании с еще одним вулканизирующим агентом (серным вулканизирующим агентом, и т.д.), и оксид металла и/или серный вулканизирующий агент могут быть использованы по отдельности или в комбинации с ускорителем вулканизации. Пропорция вулканизирующего агента может быть выбрана из диапазона от около 1 до 20 частей по массе (в частности, от 3 до 15 частей по массе) на 100 частей по массе каучуковой композиции, в зависимости от типа вулканизирующего агента и каучукового компонента.

В качестве вспомогательного сшивающего агента (вспомогательного сшивающего агента или вспомогательного вулканизатора, вспомогательного реагента) могут быть применены общеупотребительные вспомогательные сшивающие агенты. Могут быть использованы бисмалеинимиды (алифатический бисмалеинимид, например, бисмалеинимидное производное алкана, такое как N,N'-1,2-этилен-бисмалеинимид, и бисмалеинимидное производное циклоалкана, такое как 1,6'-бисмалеинимидо-(2,2,4-триметил)циклогексан; арен-бисмалеинимид, или ароматический бисмалеинимид, например, такой арен-бисмалеинимид, как N,N'-мета-фенилен-бисмалеинимид или 4-метил-1,3-фенилен-бисмалеинимид, диарилалкан-бисмалеинимид, такой как 4,4'-дифенилметан-бисмалеинимид, бис[(диарилокси)арен-бисмалеинимидо]алкан, такой как 2,2-бис[4-(4-малеинимидофенокси)фенил]пропан, бисмалеинимидное производное простого диарилового эфира, такое как бисмалеинимидное производное простого 4,4'-дифенилового эфира, диарилсульфон-бисмалеинимид, такой как 4,4'-дифенилсульфон-бисмалеинимид, и (диарилокси)арен-бисмалеинимид, такой как 1,3-бис(3-малеинимидофенокси)бензол; и тому подобные, в зависимости от каучуковой композиции (например, хлоропренового каучука). Эти вспомогательные сшивающие агенты могут быть использован по отдельности или как смеси двух или более типов их. Из них предпочтителен арен-бисмалеинимид, или ароматический бисмалеинимид, такой как N,N'-мета-фенилен-дималеинимид. В настоящем изобретении степень сшивания регулируют добавлением вспомогательного сшивающего агента (в частности, бисмалеинимидов), тем самым может быть скорректирована жесткость по направлению ширины ремня, и, дополнительно, может быть предотвращен адгезионный износ. Из этих соображений является предпочтительным применение вспомогательного сшивающего агента.

Содержание вспомогательного сшивающего агента (в частности, бисмалеинимидов) составляет, например, от 1 до 15 частей по массе, предпочтительно от 1 до 10 частей по массе, и более предпочтительно от 2 до 8 частей по массе, на 100 частей по массе каучуковой композиции, в расчете на содержание твердого вещества.

Пропорция усилителя и наполнителя (в частности, такого усилителя, как сажа) составляет, например, от 1 до 100 частей по массе, предпочтительно от 3 до 80 частей по массе, и более предпочтительно от 5 до 50 частей по массе, на 100 частей по массе каучуковой композиции.

Содержание умягчителя (масел, таких как нафтеновое масло) составляет, например, от 1 до 30 частей по массе, предпочтительно от 3 до 20 частей по массе, и более предпочтительно от 4 до 10 частей по массе, на 100 частей каучуковой композиции.

Толщина работающего на сжатие резинового слоя составляет, например, от 2 до 25 мм, предпочтительно от 3 до 16 мм, и более предпочтительно от 4 до 12 мм. Толщина работающего на растяжение резинового слоя составляет, например, от 0,8 до 10 мм, предпочтительно от 1,2 до 6,5 мм, и более предпочтительно от 1,6 до 5,2 мм.

Вулканизированная каучуковая композиция, формирующая работающий на сжатие резиновый слой, предпочтительно имеет изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигла 10%, от 3,5 до 6,0 МПа (например, от 4 до 5,5 МПа), будучи вулканизированной в прессе при температуре 160°С под давлением 2,0 МПа в течение 20 минут. Если изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигла 10%, превышает 6,0 МПа, ремень становится слишком твердым, и сжимающая нагрузка по направлению ширины ремня, и растягивающая нагрузка по направлению длины ремня, создаваемые при изменении скорости, не могут быть поглощены, возникает несоосность, и легко происходит явление расслаивания, при котором работающие на растяжение элементы выступают из корпуса ремня. С другой стороны, когда изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигла 10%, составляет менее 3,5 МПа, ремень становится слишком мягким и легко деформируется, и легко возникает расслаивание.

Несущий работающие на растяжение элементы слой

В несущем работающие на растяжение элементы слое (адгезивном резиновом слое) может быть применена такая же вулканизированная каучуковая композиция (каучуковая композиция, содержащая такой каучуковый компонент, как хлоропреновый каучук), как в работающем на сжатие резиновом слое и в работающем на растяжение резиновом слое, и тому подобных. В вулканизированной каучуковой композиции для несущего работающие на растяжение элементы слоя в качестве каучукового компонента часто применяют такой же набор или такой же сорт каучуков, как в каучуковом компоненте вулканизированной каучуковой композиции для работающего на сжатие резинового слоя. Вулканизированная каучуковая композиция для формирования несущего работающие на растяжение элементы слоя может содержать такие же добавки, как в работающем на сжатие резиновом слое и работающем на растяжение резиновом слое. Например, она может содержать вулканизирующий агент или сшивающий агент (например, оксид металла, такой как оксид магния или оксид цинка, или серный вулканизирующий агент, такой как сера), вспомогательный сшивающий агент или вспомогательную сшивающую добавку (например, малеинимидный сшивающий агент, такой как N,N'-мета-фенилен-дималеинимид), ускоритель вулканизации (TMTD, DPTT или CBS, и т.д.), усилитель (сажу или кремнезем, и т.д.), умягчитель (например, масла, такие как нафтеновое масло), эмульгатор или вспомогательную технологическую добавку (стеариновую кислоту, металлическую соль стеариновой кислоты, воск, или парафин, и т.д.), противостаритель, повышающий прочность сцепления реагент (продукт соконденсации резорцина и формальдегида или аминную смолу, и т.д.), наполнитель (глину, карбонат кальция, тальк или слюду, и т.д.), окрашивающую добавку, усилитель клейкости, пластификатор, и тому подобные. Пропорции вулканизирующего агента или сшивающего агента, и вспомогательного сшивающего агента или вспомогательной сшивающей добавки могут быть выбраны из тех же диапазонов, как в вулканизированных каучуковых композициях для работающего на сжатие резинового слоя и работающего на растяжение резинового слоя.

Толщина несущего работающие на растяжение элементы слоя может быть надлежащим образом выбрана в зависимости от типа ремня, и составляет, например, от 0,4 до 3,0 мм, предпочтительно от 0,6 до 2,2 мм, и более предпочтительно от 0,8 до 1,4 мм.

Армирующая ткань

Ситуация с использованием армирующей ткани в силовом трансмиссионном ремне не ограничивается вариантом исполнения, в котором армирующую ткань наслаивают на поверхность работающего на сжатие резинового слоя, и может представлять собой, например, вариант исполнения, в котором армирующую ткань наслаивают на поверхность работающего на растяжение резинового слоя (поверхность, противоположную поверхности в контакте с несущим работающие на растяжение элементы слоем), и вариант исполнения, в котором армирующую ткань встраивают в работающий на сжатие резиновый слой и/или работающий на растяжение резиновый слой. Армирующая ткань может быть сформирована, например, из тканевого материала, такого как текстильная ткань, крупноячеистое полотно, трикотажная ткань, или нетканый материал (предпочтительно текстильной ткани), и при необходимости она может быть наслоена на поверхность работающего на сжатие резинового слоя и/или работающего на растяжение резинового слоя после подвергания описанной выше адгезионной обработке, например, обработке RFL-жидкостью (погружная обработка, и т.д.), втиранием, при котором каучук для несущего работающие на растяжение элементы слоя втирают в тканевый материал, или наслоением (нанесением покрытия) каучука для несущего работающие на растяжение элементы слоя на тканевый материал.

В описании, в случае, где армирующую ткань наслаивают на поверхность работающего на сжатие резинового слоя или работающего на растяжение резинового слоя, работающий на сжатие резиновый слой или работающий на растяжение резиновый слой часто определяется вариантом исполнения, включающим армирующую ткань (то есть, многослойный композит из работающего на сжатие резинового слоя или работающего на растяжение резинового слоя и армирующей ткани).

Способ изготовления силового трансмиссионного ремня

Способ изготовления силового трансмиссионного ремня согласно настоящему изобретению не является конкретно ограниченным, и в отношении стадии наслоения каждого слоя (способа изготовления ременного рукава) может быть применен традиционный способ.

Например, в качестве одного примера способа изготовления двойного зубчатого клинового ремня, как иллюстрированного на Фиг. 2, многослойный композит, содержащий армирующую ткань (нижнюю ткань) и лист для работающего на сжатие резинового слоя (невулканизированного каучука) размещают в пресс-форме с плоскими зубьями, в которой созданы попеременные зубчатые участки и канавки, в состоянии ориентированной вниз армирующей ткани, и проводят прессование в прессе при температуре от 60 до 100°С (в частности, от 70 до 80°С) для получения зубчатого слоя, имеющего выдавленные зубья (слоя, который не полностью вулканизирован и находится в полувулканизированном состоянии), и после этого оба конца зубчатого слоя могут быть срезаны по вертикали от вершинного участка зуба. Кроме того, отформованное изделие может быть получено способом, в котором наносят покрытие на цилиндрическую форму с внутренней маточной формой, выполненной из вулканизированного каучука, имеющего попеременно размещенные зубья и канавки, наматывают зубчатый слой так, чтобы он входил в зацепление с зубьями и канавками для сопряжения на вершине выступа зуба, наслаивают каучуковый лист для первого несущего работающие на растяжение элементы слоя (каучука для нижнего несущего работающие на растяжение элементы слоя: невулканизированного каучука) на намотанный зубчатый слой, накручивают по спирали работающие на растяжение элементы, и затем наматывают на них каучуковый лист для второго несущего работающие на растяжение элементы слоя (каучука для верхнего несущего работающие на растяжение элементы слоя: такого же, как каучуковый лист для нижнего несущего работающие на растяжение элементы слоя), лист для работающего на растяжение резинового слоя (невулканизированного каучука), и армирующую ткань (верхнюю ткань). После этого пресс-форму накрывают рубашкой, сделанной из вулканизированного каучука, и помещают в вулканизационную камеру, и проводят вулканизацию при температуре от около 120 до 200°С (в частности, от 150 до 180°С) для получения ременного рукава. Затем ременный рукав разрезают для придания клиновидной формы с использованием резака или тому подобного.

Характеристики силового трансмиссионного ремня

Характеристики силового трансмиссионного ремня, изготовленного согласно настоящему изобретению, являются таким, что деформация, когда ремень сжимают по направлению ширины с созданием напряжения 2,0 Н/мм² (жесткость по направлению ширины ремня), и деформация, когда ремень растягивают по направлению длины под нагрузкой 2 кH, удовлетворяют следующим характеристикам.

То есть, жесткость по направлению ширины ремня является такой, что деформация, когда ремень сжимают по направлению ширины с созданием напряжения 2,0 Н/мм², составляет от 0,5 до 0,8%, предпочтительно от 0,52 до 0,75%, и более предпочтительно от 0,53 до 0,7% (в частности, от 0,55 до 0,65%). В пределах этого диапазона, в случае, где силовой трансмиссионный ремень размещен между двумя парами щек (шкивов) бесступенчато-регулируемой трансмиссии, в которой неподвижные щеки расположены на двух параллельно ориентированных вращающихся валах, и вращаются заодно с вращающимися валами, и подвижные щеки расположены обращенными к неподвижной щеке с образованием ручья клиновидной формы, и движется, то, даже если возникает большая несоосность при изменении скорости, и ремень подвергается воздействию большого бокового давления от щеки, ремень деформируется по направлению ширины ремня для поглощения сжимающей нагрузки, и становится более длительной продолжительность пробега до проявления расслаивания. Когда деформация сжатия по направлению ширины ремня превышает 0,8%, возрастает внутренняя деформация на поверхности раздела между работающими на растяжение элементами и несущим работающие на растяжение элементы слоем, существует возможность того, что работающие на растяжение элементы легко отслаиваются, и легко возникает расслаивание после короткой продолжительности пробега. С другой стороны, если деформация сжатия по направлению ширины ремня составляет менее 0,5%, сжимающая нагрузка по направлению ширины ремня не может быть поглощена, и легко возникает расслаивание после короткой продолжительности пробега.

Деформация, когда ремень сжимают по направлению ширины с созданием напряжения 2,0 Н/мм², может быть измерена методом, описанным в приведенных ниже Примерах.

Жесткость по направлению длины ремня является такой, что деформация, когда ремень растягивают по направлению длины под нагрузкой 2 кH, составляет от 0,35 до 0,7% (например, от 0,40 до 0,69%), предпочтительно от 0,5 до 0,68% (например, от 0,55 до 0,68%), и более предпочтительно от около 0,6 до 0,65%, В пределах этого диапазона, в частности, где силовой трансмиссионный ремень размещен между двумя парами щек (шкивов) вышеупомянутой бесступенчато-регулируемой трансмиссии, и движется, то, даже если возникает большая несоосность при изменении скорости, и ремень подвергается воздействию большого бокового давления от щек, ремень деформируется по направлению длины для поглощения растягивающей нагрузки, и становится более длительной продолжительность пробега до проявления расслаивания. Когда деформация растяжения по направлению длины ремня превышает 0,7%, возрастает внутренняя деформация на поверхности раздела между работающими на растяжение элементами и несущим работающие на растяжение элементы слоем, и существует возможность того, что работающие на растяжение элементы легко отслаиваются, и легко возникает расслаивание после короткой продолжительности пробега. С другой стороны, если деформация растяжения составляет менее 0,35%, ремень не может поглощать растягивающую нагрузку по направлению длины, и легко возникает расслаивание после короткой продолжительности пробега.

Деформация, когда ремень растягивают по направлению длины под нагрузкой 2 кH, может быть измерена методом, описанным в приведенных ниже Примерах.

Ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия

Ременное устройство для изменения скорости согласно настоящему изобретению представляет собой ременную бесступенчато-регулируемую трансмиссию, включающую бесступенчато-регулируемую трансмиссию, содержащую два шкива, каждый из которых имеет вращающийся вал, неподвижную щеку шкива и подвижную щеку шкива, и силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению. Вращающиеся валы двух шкивов размещены параллельно друг другу, на каждом вращающемся валу смонтирована неподвижная щека шкива таким образом, чтобы быть способной вращаться воедино с вращающимся валом, причем подвижная щека шкива установлена так, чтобы быть подвижной по продольному направлению вращающегося вала, будучи обращенной к неподвижной щеке шкива с образованием ручья V-образной формы, и силовой трансмиссионный ремень зажат между щеками шкивов двух шкивов.

Фиг. 3 представляет схематический вид (бесступенчатого) ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии согласно настоящему изобретению. Эта ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия оснащена двумя шкивными валами (вращающимися валами) 31 и 32, которые параллельны друг другу, ведущим (первичным) шкивом 33 для изменения скорости и ведомым (вторичным) шкивом 34 для изменения скорости, которые размещены на каждом шкивном валу, и ремень 35 переменной скорости надет на ведущий шкив для изменения скорости и ведомый шкив для изменения скорости.

Ведущий шкив 33 для изменения скорости имеет конические поверхности, обращенные друг к другу, и имеет неподвижную щеку 36а, закрепленную на шкивном валу 31 без возможности перемещения по направлению оси вала, и подвижную щеку 36b, имеющую коническую поверхность, поддерживаемую подвижно по направлению оси вала, которые должны удерживать ремень 35 переменной скорости между коническими поверхностями. Подобным образом, ведомый шкив 34 для изменения скорости имеет конические поверхности, обращенные друг к другу, и имеет неподвижную щеку 37а, закрепленную на шкивном валу 32 без возможности перемещения по направлению оси вала, и подвижную щеку 37b, имеющую коническую поверхность, поддерживаемую подвижно по направлению оси вала, которые должны удерживать ремень 35 переменной скорости между коническими поверхностями. Неподвижная щека 36а ведущего шкива 33 для изменения скорости и неподвижная щека 37а ведомого шкива 34 для изменения скорости размещены так, чтобы быть обращенным друг к другу через ремень 35 переменной скорости по направлению оси вала.

В такой ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии расстояние между коническими поверхностями щек 36а и 36b увеличивается при перемещении конической поверхности подвижной щеки 36b назад относительно стороны ведущего шкива 33 для изменения скорости, и расстояние между коническими поверхностями щек 37а и 37b сокращается при перемещении конической поверхности подвижной щеки 37b вперед относительно стороны ведомого шкива 34 для изменения скорости. При этом регулируется ширина удерживающего ремень промежутка, уменьшается радиус делительной окружности на стороне ведущего шкива 33 для изменения скорости, и увеличивается радиус делительной окружности на стороне ведомого шкива 34 для изменения скорости, и тем самым создается силовая передача, имеющая передаточное отношение ременной передачи свыше 1.

В отличие от этого, расстояние между коническими поверхностями щек уменьшается на стороне ведущего шкива 33 для изменения скорости, и расстояние между коническими поверхностями щек увеличивается на стороне ведомого шкива 34 для изменения скорости, и тем самым регулируется ширина удерживающего ремень промежутка. Увеличивается радиус делительной окружности на стороне ведущего шкива 33 для изменения скорости, и уменьшается радиус делительной окружности на стороне ведомого шкива 34 для изменения скорости, и тем самым получается силовая передача, имеющая передаточное отношение ременной передачи менее 1.

В результате операции изменения скорости, даже если несоосность предотвращается регулированием положений удерживающих ремень промежутков по направлению оси валов при определенном передаточном отношении ременной передачи, неизбежно возникает несоосность (С) в положении с другим передаточным отношением ременной передачи. В этом случае при боковом давлении подвижной щеки 36b ведущего шкива 33 для изменения скорости боковая сторона ремня на стороне, контактирующей с нею, воспринимает большую сжимающую нагрузку.

То есть, когда несоосность (С) определяется как расстояние по направлению вала между центральным положением между поверхностями щек неподвижной щеки 36а и подвижной щеки 36b ведущего шкива 33 для изменения скорости, и центральным положением между поверхностями щек неподвижной щеки 37а и подвижной щеки 37b ведомого шкива 34 для изменения скорости, и межосевое расстояние (L) определяется как осевое расстояние между центральными линиями двух параллельных шкивных валов 31 и 32, величина несоосности (угол θ) получается как tan θ=C/L. Угол θ составляет максимально 1,0° (например, от 0,1 до 1,0°).

Примеры

Настоящее изобретение описано далее более подробно на основе Примеров, но должно быть понятно, что изобретение не ограничивается этими Примерами. Ниже описаны метод измерения и метод оценки каждой характеристики, и сырьевые материалы, используемые в Примерах. Если не оговорено иное, «части» и «%» приведены в единицах массы.

Изгибное напряжение, когда деформация по толщине резинового листа составляет 10%

Невулканизированной каучуковый лист для работающего на сжатие резинового слоя вулканизировали в прессе при температуре 160°С в течение 20 минут для получения вулканизированной резиновой формовки (длина: 60 мм, ширина: 25 мм, и толщина: 6,5 мм). Короткие волокна сделали ориентированными параллельно направлению (соответствующему направлению ширины ремня) длины вулканизированной резиновой формовки. Как иллюстрировано на Фиг. 4, вулканизированную резиновую формовку 41 разместили и удерживали на паре поворотных валиков (с диаметром 6 мм) 42а и 42b, отстоящих друг от друга на расстояние 20 мм, и на центральную часть верхней поверхности вулканизированной резиновой формовки поместили металлический прижимной элемент 43 по направлению, перпендикулярному относительно направления ориентации коротких волокон. Вершина прижимного элемента 43 имеет полукруглую форму, имеющую диаметр 10 мм, и вулканизированная резиновая формовка 41 может быть равномерно прижата вершиной. Кроме того, при прижатии между нижней поверхностью вулканизированной резиновой формовки 41 и валиками 42а и 42b действует сила трения, создавая деформацию сжатия вулканизированной резиновой формовки. Однако влияние трения снижается, поскольку валики 42а и 43b могут вращаться. Состояние, в котором вершина прижимного элемента 43 находится в контакте с верхней поверхностью вулканизированной резиновой формовки 41, и прижатие не проводится, определяют как «0», из этого состояния верхнюю поверхность вулканизированной резиновой формовки 41 прижимают опусканием прижимного элемента 43 со скоростью 100 мм/мин, и напряжение, когда деформация по направлению толщины вулканизированной резиновой формовки 41 достигает 10%, измеряют как изгибное напряжение.

Деформация, когда ремень сжимают по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм²

Образец 50 ремня, полученный разрезанием испытуемого силового трансмиссионного ремня на длину 10 мм, сэндвичеобразно зажимают вертикально между двумя металлическими зажимами 51а и 52b таким образом, что боковые поверхности ремня находятся в контакте с этими зажимами 51а и 51b, как иллюстрировано на Фиг. 5. В этом случае положение верхнего зажима 51а определяют как исходное положение в сэндвичеобразном состоянии, то есть, образец 50 ремня не является сжатым зажимами. Верхний зажим 51а прижимали к образцу 50 ремня со скоростью 10 мм/мин с использованием самописца для деформирования образца 50 ремня на 1%, с последующим выдерживанием в этом состоянии в течение 1 секунды, и возвратили верхний зажим 51а в верхнее исходное положение (предварительное сжатие). Это предварительное сжатие повторяли три раза, и деформацию, когда образец 50 ремня был подвергнут сжатию по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм², получили из кривой зависимости деформации от напряжения, измеренной в четвертом испытании на сжатие (при таких же условиях, как в предварительном сжатии).

Деформация, когда ремень растягивают по направлению длины с нагрузкой 2 кН

Образец ремня поместили между зажимными патронами с расстоянием 250 мм между ними, с использованием прибора для испытания на растяжение («AUTOGRAPH AG-5000A» производства фирмы Shimadzu Corporation), испытание на растяжение проводили при обычной температуре со скоростью растяжения 50 мм/мин, измерили относительное удлинение при нагрузке 2 кH, и получили значение относительного удлинения (деформации).

Срок службы до расслоения

Испытуемый ремень надели на двухвальный прибор для испытания изменения скорости, включающий ведущий шкив (диаметр шкива: 90 мм), состоящий из неподвижной щеки и подвижной щеки, и ведомый шкив (диаметр шкива: 190 мм), подобным образом состоящий из неподвижной щеки и подвижной щеки, к ведомому шкиву приложили нагрузку 1,5 кH, и ремень перемещали в состоянии настройки вращения ведущего шкива на скорость 6000 об/мин, и с приложением нагрузки 55 Нм как крутящего момента на валу привода. Температура окружающей среды составляла 110°С. В этом случае между ведущим шкивом и ведомым шкивом отрегулировали несоосность на 1,0°. После пробега измерили время, когда произошло расслаивание.

Сырьевые материалы

Короткое волокно

Арамидное короткое волокно (Twaron): «TWARON» производства фирмы Teijin Limited, пряжа с пересечками, средняя длина волокна: 3 мм, средний диаметр волокна: 12 мкм

Арамидное короткое волокно (Technora): «TECHNORA» производства фирмы Teijin Limited, пряжа с пересечками, средняя длина волокна: 3 мм, средний диаметр волокна: 12 мкм

Волокно PBO (поли-пара-фенилен-бензобисоксазол): «ZYLON» производства фирмы Toyo Boseki Co., Ltd., пряжа с пересечками, средняя длина волокна: 3 мм, средний диаметр волокна: 12 мкм

Использованное короткое волокно представляло собой короткое волокно, имеющее адгезионное отношение твердых компонентов 6% масс., полученное при подвергании адгезионной обработке RFL-жидкостью (содержащей резорцин, формальдегид и латекс из винилпиридин-стирол-бутадиенового каучука в качестве латекса). Использованная RFL-жидкость представляла собой жидкость, содержащую резорцин: 2,6 части по массе, 37%-ный формалин: 1,4 части по массе, латекс из винилпиридин-стирол-бутадиенового сополимера (производства фирмы Zeon Corporation): 17,2 частей по массе, и воду: 78,8 частей по массе.

Другие добавки

Масло на основе простого-сложного эфира: «RS700» производства фирмы ADEKA

Сажа: «SEAST 3» производства фирмы Tokai Carbon Co., Ltd.

Противостаритель: «NONFLEX OD3» производства фирмы Seiko Chemical Co., Ltd.

Кремнезем: «Nipsil VN3» производства фирмы Tosoh Silica Corporation

Ускоритель вулканизации: тетраметилтиурамдисульфид (TMTD)

Работающие на растяжение элементы 1

Два жгута (называемых пряжами из арамидного одинарного волокна) из некрученых нитей арамидного волокна, равномерно размещенных в форме ленты, состоящей из арамидных волокон («TECHNORA (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited) с тониной 1670 децитекс (число нитей: 1000), сначала подвергли первой крутке (Z-крутке) с числом первой крутки 3,7 витков/10 см, и три пряжи, подвергнутых тем самым первой крутке, свели в жгут и подвергли конечной крутке (Z-крутке) в том же направлении, как первая крутка, с числом конечной крутки 13,1 витков/10 см, с образованием крученой структуры 2×3. Таким образом, получили необработанный корд с общим значением денье 10020. Необработанный корд подвергли предварительному погружению в обрабатывающую жидкость, полученную смешением уретанового форполимера («MILLIONATE MR-200» производства фирмы Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) с толуолом, с последующим перемешиванием при комнатной температуре в течение 10 минут, и затем высушили при температуре от около 170 до 180°С, погрузили в RFL-жидкость, и подвергли растягивающей термофиксирующей обработке при температуре от 200 до 240°С для получения обработанного корда.

Работающие на растяжение элементы 2

Два жгута (называемых пряжами из арамидного одинарного волокна) из некрученых нитей арамидного волокна, равномерно размещенных в форме ленты, состоящей из арамидных волокон («TWARON (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited, типа со стандартным модулем) с тониной 1670 децитекс (число нитей: 1000), сначала подвергли первой крутке (Z-крутке) с числом первой крутки 15,8 витков/10 см, и три пряжи, подвергнутых тем самым первой крутке, свели в жгут и подвергли конечной крутке (Z-крутке) в том же направлении, как первая крутка, с числом конечной крутки 19,7 витков/10 см, с образованием крученой структуры 2×3. Таким образом, получили необработанный корд с общим значением денье 10020. Необработанный корд подвергли предварительному погружению в обрабатывающую жидкость, полученную смешением уретанового форполимера («MILLIONATE MR-200» производства фирмы Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) с толуолом, с последующим перемешиванием при комнатной температуре в течение 10 минут, и затем высушили при температуре от около 170 до 180°С, погрузили в RFL-жидкость, и подвергли растягивающей термофиксирующей обработке при температуре от 200 до 240°С для получения обработанного корда.

Примеры 1-5 и Сравнительные Примеры 1-2

Формирование каучукового слоя

Каучуковые композиции согласно Таблице 1 (работающего на сжатие резинового слоя и работающего на растяжение резинового слоя) и Таблице 2 (несущего работающие на растяжение элементы слоя) подвергли компаундированию каучука с использованием традиционного способа, такого как смеситель Бенбери, соответственно, и компаундированные каучуки пропустили через каландровые валы для получения прокатанных каучуковых листов (листа для работающего на сжатие резинового слоя, листа для работающего на растяжение резинового слоя, и листа для несущего работающие на растяжение элементы слоя).

Таблица 1
	Пример смеси
Смесь № (частей)	Смесь 1	Смесь 2	Смесь 3	Смесь 4	Смесь 5	Смесь 6
Хлоропреновый каучук	100	100	100	100	100	100
Арамидное короткое волокно (TWARON)	25	25	0	0	0	0
Арамидное короткое волокно (TECHNORA)	0	0	25	25	25	0
Волокно PBO	0	0	0	0	0	25
Масло на основе простого-сложного эфира	5	5	5	5	5	5
Оксид магния	4	4	4	4	4	4
Сажа	30	30	30	30	30	30
Противостаритель	4	4	4	4	4	4
Оксид цинка	5	5	5	5	5	5
N,N'-мета-фенилен-бисмалеинимид	8	2	8	4	2	2
Сера	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Изгибное напряжение при 10%-ной деформации в каучуковом листе по направлению толщины (МПа)	5,9	5,1	5,0	4,4	3,6	3,4

Таблица 2
Хлоропреновый каучук	100
Масло на основе простого-сложного эфира	5
Оксид магния	4
Кремнезем	20
Сажа	30
Резорцин-формальдегидный сополимер	1,5
Противостаритель	4
Оксид цинка	5
Ускоритель вулканизации TMTD	1
N,N'-мета-фенилен-дималеинимид	5
Стеариновая кислота	2
Гексаметоксиметилолмеламин	3,5

Изготовление силового трансмиссионного ремня

На поверхность выполненной из вулканизированного каучука внутренней маточной формы с зубчатым профилем, смонтированной на пресс-форме, заблаговременно намотали для соединения армирующую ткань (смешанное полотно из сложнополиэфирных волокон и арамидных волокон), имеющую заданную толщину, и листообразный зубчатый слой, полученный тиснением зубьев на листе для работающего на сжатие резинового слоя, имеющего ориентированные по направлению ширины короткие волокна, и на них последовательно намотали каучуковый лист для нижнего несущего работающие на растяжение элементы слоя, работающие на растяжение элементы, каучуковый слой для верхнего несущего работающие на растяжение элементы слоя, и плоский работающий на растяжение каучуковый слой, для получения тем самым формовки. Затем поверхность формовки покрыли выполненной из вулканизированного каучука наружной маточной формой с зубчатым профилем и рубашкой, и форму поместили в вулканизационную камеру, с последующей вулканизацией при температуре 160°С в течение периода времени 40 минут под давлением 0,9 МПа для получения ременного рукава. Что касается условий вулканизации, выбрали условия, подобные вулканизации невулканизированного каучукового листа для несущего работающие на растяжение элементы слоя, листа для работающего на сжатие резинового слоя и листа для работающего на растяжение резинового слоя. Этот рукав разрезали резаком с приданием клиновидной формы для окончательного изготовления ремня переменной скорости. То есть, получили двойной зубчатый клиновой ремень, имеющий конструкцию, иллюстрированную на Фиг. 2. Более конкретно, получили зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом, имеющий работающий на сжатие резиновый слой 13 и работающий на растяжение резиновый слой 14, сформированные на обеих поверхностях несущего работающие на растяжение элементы слоя 11, имеющего встроенные в него работающие на растяжение элементы 12, соответственно, в котором зубья 16 и 17 сформированы как на работающем на сжатие резиновом слое 13, так и на работающем на растяжение резиновом слое 14, соответственно, и армирующая ткань нанесена на поверхности работающего на растяжение резинового слоя 14 и работающего на сжатие резинового слоя 13 (размеры: верхняя ширина 37,1 мм, толщина 16,7 мм, длина наружной окружности 1188 мм, высота зубьев 16 работающего на сжатие резинового слоя 6,8 мм, их шаг 10,5 мм, высота зубьев 17 работающего на растяжение резинового слоя 3,8 мм, и их шаг 9,9 мм).

Результаты оценки ремней, полученных в Примерах и Сравнительных Примерах, показаны в Таблице 3.

Таблица 3
	Примеры	Сравнительный пример
1	2	3	4	5	1	2
Каучуковая смесь	Смесь 3	Смесь 4	Смесь 5	Смесь 1	Смесь 2	Смесь 3	Смесь 6
Работающие на растяжение элементы	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON	Работающие на растяжение элементы 1 TECHNORA	Работающие на растяжение элементы 2 TWARON
Деформация, когда ремень сжимали с напряжением 2,0 Н/мм2 по направлению ширины (%)	0,5	0,6	0,7	0,6	0,8	0,5	0,9
Деформация, когда ремень растягивали с нагрузкой 2 кH по направлению длины (%)	0,54	0,55	0,57	0,64	0,68	0,34	0,70
Срок службы до расслаивания (часов)	25	32	32	37	29	9	14

В результате, (1) деформация, когда ремень сжимали по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм² в Примерах 1-5, является равной или большей, чем для Сравнительного Примера 1, и (2) деформация, когда ремень растягивали по направлению длины с нагрузкой 2 кH в Примерах 1-5, является большей в соотнесении со Сравнительным Примером 1. Из этого понятно, что улучшен срок службы до расслаивания при настройке несоосности.

Это показывает, что, когда (1) деформацию, когда ремень сжимают по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм², регулируют на величину, равную или большую, чем в Сравнительном Примере 1, и (2), деформацию, когда ремень растягивают по направлению длины с нагрузкой 2 кH, регулируют на большую величину в сопоставлении со Сравнительным Примером 1, тем самым делая его легко деформируемым при сжатии по направлению ширины ремня, и делая его легко удлиняемым по направлению длины ремня, ремень может поглощать генерируемое при изменении скорости напряжение по направлению ширины ремня и в продольном направлении ремня, и может реагировать на несоосность. Ввиду этого представляется, что продолжительность пробега до возникновения явления расслаивания, при котором работающие на растяжение элементы вырываются из корпуса ремня, была сделана более длительной, и срок службы ремня улучшился.

В Сравнительном Примере 2, (1) деформация, когда ремень сжимали по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм², и (2) деформация, когда ремень растягивали по направлению длины с нагрузкой 2 кH, является большей по сравнению с Примерами 1-5, ремень легко деформируется при сжатии по направлению ширины ремня, и также легко растягивается по направлению длины ремня, и в результате этого срок службы до расслаивания улучшается в сопоставлении со Сравнительным Примером 1, но является более коротким по сравнению с Примерами 1-5. Более конкретно, в ремне Сравнительного Примера 2 арамидные короткие волокна не содержатся в каучуковой композиции, составляющей работающий на сжатие резиновый слой, и деформация при сжатии ремня по направлению ширины с напряжением 2,0 Н/мм² оказывается больше 0,9%. Поэтому представляется, что эта внутренняя деформация усиливается на поверхности раздела между работающими на растяжение элементами и несущим работающие на растяжение элементы слоем, легко происходит отслаивание работающих на растяжение элементов, и легко возникает расслаивание в течение короткого времени пробега.

Хотя настоящее изобретение было описано подробно и со ссылкой на конкретные варианты осуществления, квалифицированному специалисту в этой области технологии очевидно, что разнообразные модификации или изменения могут быть сделаны без выхода за пределы смысла и области настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению может быть использован в зубчатом клиновом ремне, имеющем V-образное поперечное сечение и имеющем многочисленные выпуклые участки (зубья) с заданными интервалами, образованные на внутренней окружной стороне (работающем на сжатие резиновом слое) ремня, и в двойном зубчатом клиновом ремне, имеющем V-образное поперечное сечение и имеющем многочисленные выпуклые участки (зубья), созданные как на внутренней окружной стороне, так и на наружной окружной стороне (работающем на растяжение резиновом слое) ремня. В частности, предпочтительным является применение ремня (ремня переменной скорости), используемого в силовой передаче, в которой степень изменения скорости непрерывно меняется во время движения ремня, например, ремня бесступенчато-регулируемой трансмиссии в мотоциклах, ATV (четырехколесных багги), снегоходах и т.п.

Перечень ссылочных позиций

1 - несущий работающие на растяжение элементы слой

2 - работающие на растяжение элементы

3 - работающий на сжатие резиновый слой

4 - работающий на растяжение резиновый слой

5 - армирующая ткань

6 – зуб.

1. Силовой трансмиссионный ремень, содержащий работающие на растяжение элементы, проходящие в продольном направлении ремня, несущий работающие на растяжение элементы слой в контакте с по меньшей мере частью работающих на растяжение элементов, работающий на растяжение резиновый слой, сформированный на одной поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, и работающий на сжатие резиновый слой, сформированный на другой поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, причем ремень имеет множество зубьев, образованных на внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя вдоль продольного направления ремня с заданными интервалами, и ремень вводится во фрикционное зацепление со шкивом боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя,

при этом работающие на растяжение элементы сформированы из арамидного волокна,

работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, включающей каучуковый компонент и арамидные короткие волокна,

арамидные короткие волокна встроены в вулканизированную каучуковую композицию и ориентированы по направлению ширины ремня,

силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от около 0,5 до 0,8% при сжатии с напряжением 2,0 Н/мм² по направлению ширины, и

силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от 0,35 до 0,7% при растяжении по направлению длины с нагрузкой 2 кH.

2. Силовой трансмиссионный ремень по п. 1, в котором арамидное волокно работающих на растяжение элементов представляет собой поли-пара-фенилентерефталамидное волокно.

3. Силовой трансмиссионный ремень по п. 1, в котором каучуковый компонент работающего на сжатие резинового слоя представляет собой хлоропреновый каучук, а вулканизированная

каучуковая композиция работающего на сжатие резинового слоя дополнительно содержит бисмалеинимид.

4. Силовой трансмиссионный ремень по п. 3, в котором содержание арамидных коротких волокон составляет от 10 до 40 частей по массе, и содержание бисмалеинимида составляет от около 1 до около 15 частей по массе на 100 частей по массе каучукового компонента.

5. Силовой трансмиссионный ремень по п. 1, в котором работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, имеющей изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигает 10%, от 3,5 до 6,0 МПа, когда вулканизацию в прессе выполняют при температуре 160°С под давлением 2,0 МПа в течение 20 минут.

6. Силовой трансмиссионный ремень по любому из пп. 1-5, используемый в бесступенчато-регулируемой трансмиссии.

7. Ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия, содержащая:

бесступенчато-регулируемую трансмиссию (А), содержащую два шкива, каждый из которых имеет вращающийся вал (А1), неподвижную щеку (А2) шкива и подвижную щеку (А3) шкива; и

силовой трансмиссионный ремень (В),

причем вращающиеся валы (А1) двух шкивов размешены параллельно друг другу, на каждом вращающемся валу (А1) смонтирована неподвижная щека (А2) шкива таким образом, чтобы вращаться вместе с вращающимся валом как единое целое, подвижная щека (А3) шкива установлена так, чтобы быть обращенной к неподвижной щеке шкива, образовывать ручей V-образной формы и быть подвижной по продольному направлению вращающегося вала,

при этом силовой трансмиссионный ремень (В) зажат между щеками двух шкивов и представляет собой силовой трансмиссионный ремень по любому из пп. 1-6.